Способ определения термоакустического коэффициента скорости ультразвуковых колебаний в изделии

Способ определения термоакустического коэффициента скорости ультразвуковых колебаний в изделии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий акустичес-: кнми методами. Цель изобретения - повышение производительности определения термоакустического коэффициентта скорости ультразвуковых колебаний Нагружают контролируемую деталь при температуре Т, напряжением и, , возбуждают импульсы ультразвуковых колебаний и измеряют время распространения ультразвуковых колебаний t в контролируемой детали. Затем к этой же детали прикладывают напряжение 6 (меньшее или большее, чем 6,). В этом случае время распространения в контролируемой детали в зависимости от величины основной 6, и дополнительной 6 г нагрузок будет отличаться от величины Г. Изменяют температуру детали до тех пор, пока время распространения снова не станет равным , и фиксируют температуру Т, а те1 оакустический коэффициент определяют по формуле , - .- 6,Т,, где 6 - величина основной нагрузки; величина дополнительной нагрузки; Т/, - первоначальная температура изделия; Т - юмененная температура изделия. I ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ. СССР (21) 4277482/25-28 (22) 06.07.87 (46) 15.03.89. Бюл. 1ь 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В. И. Бобренко, С. В. Бобренко и А. Н. Куценко (53) 620;179.16(088.8) (56) Акустика .и ультразвуковая тех» ника: Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Киев; Техника, 1986, вып. 21, с. 38. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРИОАКУСТИЧЕСКОГО. КОЭФФИЦИЕНТА СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ИЗДЕЛИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий акустическими методами. Цель изобретения— повышение производительности определения термоакустического коэффициента скорости ультразвуковых колебаний.

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов акустическими методами и может быть использовано для определения температурной зависимости акустических коэффициентов, а также механических напряжений при изменении температуры контролируемой детали.

Цель изобретения — повышение производительности определения терио.акустического коэффициента скорости ультразвуковых колебаний (УЗК)

На чертеже показана схема устройства для реализации способа опре

„„Я0„„14 5716 A i (51)4 С 01 Н 5 00 4 01 М 29/00

Нагружают контролируемую деталь при температуре Т, напряжением 6,, возбуждают импульсы ультразвуковых колебаний и измеряют время распространения ультразвуковых колебаний в контролируемой детали. Затем к этой же детали прикладывают напряжение

6 (меньшее или большее, чем 6,) ° В этом случае время распространения в контролируемой детали в зависимости от величины основной о,и дополнительной нагрузок будет отличаться от величины . Изменяют температуру детали до тех пор, пока время распространения снова не станет равным, и фиксируют температуру

Т, а термоакустический коэффициент определяют по формуле y,.= b, Ь /Ü Ò вЂ” C,T» где б — величина основной нагрузки; 6<- величина дополнительной нагрузки; Т вЂ” первоначальная температура изделия; Т z— измененная температура изделия. 1 ил.

2 деления термоакустического коэффициента скорости УЗК в изделии.

Устройство содержит пьезопреобра зователь 1, установленный на контро,лируемом изделии 2 и связанный с измерителями 3 и 4 времени распространения (УЗК) и механических напряжений, датчик 5 температуры, установленный на иэделии 2 и связанный с

I нж измеритель 6 температуры, а также устройство 7 нагрева-охлаждения. контролируемого изделия 2.

Измерители 3 и 4 могут быть выполнены в одном ультразвуковом устройстве.

1465716 а,т, — г,т, 6-Ь

31 С Т -а т

1 1 з

Суп ность способа заключается в следующем .

При комнатной температуре Т, нагружают контролируемое изделие 2 напряжением 6,, возбуждают импульсы

5 ультразвуковых колебаний и измеряют время 7 распространения колебаний в . контролируемом изделии. Затем к этому изделию прикладывают напряжение

6z (меньшее или большее, чем Ь,). .В этом случае время распространения в контролируемом изделии в зависимости от величины основной 6, и дополнительной 6 нагрузок будет отлил

1 . часться от величины . Изменяют тем;пературу изделия до тех пор, пока время распространения снова не ста нет равным 7, и фиксируют температу,ру Т или после определения g > 6, Т< устанавливают температуру Т, а

1 прилагаемое напряжение меняют до тех (, пор, пока время распространения сно,ва не станет равным, и фиксируют

6, а искомый коэффициент в обоих 25 случаях определяют иэ выражения (где 4, — величина основной нагрузки;

6 — величина дополнительной нагрузки;

Т, — первоначальная температура изделия;

Т вЂ” измененная температура иэ2 делия.

Способ осуществляют следующим образом.

При температуре Т1, например комнатной, с помощью измерителя 3 времени распространения УЗК измеряют время 2 распространения, предварительно нагрузив контролируемое изделие 2 напрях;ением Ь,, и измеряют его значение измерителем 4 механических напряжений, затем нагружают изделие 2 до напряжения б и изменяют температуру изделия 2 устройством 7 нагрева-охлаждения до тех пор (в обе стороны от начальной), пока время распространения эхо-сигнала не станет снова равным прежнему (т. е. 7 ) . В этот момент фиксируют измерителем 6 температуры значение температуры изделия 2, а термоакустнческий коэффициент определяют по приведенной формуле.

Расчетная формула получена на ос нове теории акустоупругости. Зависи,мость времени распространения объемных (сдвиговых и продольных) УЗК от

35 нагрузки выражается соотношением л

""о = "о Р6 где р= р, (1 + у Т); р, — акустоупругий коэффициент при Т = О С; — времена распространения УЗК до и после приложения меха45 ролируемому изде,лию.

Согласно выражению (1) времена и можно получить по формулам

"1 = а + "î Р (1 + у Т)6„; (2) л,„= д + р (1 + у. Т ) 6 . (3)

В соответствии с принятым услови- г

55 ем „= 7. q i Тогда, используя е (2) и (3) и решая их совместно, после несложных преобразований можно получить

Фо рмула изобретения

Способ определения термоакустического коэффициента скорости ультразвуковых колебаний в изделии, заключающийся в том, что в изделии возбуждают ультразвуковые колебания, принимают эхо-сигнал отраженных колебаний, измеряют время его распространения после приложения основной и дополнительной нагрузок к изделию при одной и той же температуре изделия, с учетом которого определяют термоакустический коэффициент скорости ультразвуковых колебаний, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности; изменяют температуру дополнительно нагруженного изделия до такой, при которой время распространения эхо-сигнала после приложения основной нагрузки равно времени распространения эхо-сигнал после приложения дополнительной нарузки, а термоакустический коэффицинт определяют по формуле

Составитель С. Волков

Редактор А. Огар Техред К,Дидык Коррек Тор М. щарощи

Заказ 933/41 Тирам 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 l 465716 где G, - величина основной нагрузки;

* — величина дополнительной нагрузки;

Т, — первоначальная температура иэделия;

Т вЂ” измененная температура изделия.